捷联式惯性导航系统新型初始对准技术 科学出版社 pdf 在线 2025 epub 免费 书籍 下载

本书是结合国内外近期新进展、在总结提炼作者近十年研究成果的基础上撰写而成的。全书内容分为两大部分，即惯性系初始对准方法和非线性初始对准方法。针对惯性系初始对准方法，重点从矢量观测构建角度改进与拓展已有的惯性系初始对准方法，使其适用于不同精度器件水平的惯性导航系统；针对非线性初始对准方法，重点从滤波系统模型改进角度着手，分别推导形式更为严密、物理意义更为准确的状态模型。本书适合从事惯性导航研究的科研人员和工程技术人员阅读，也可以作为相关专业研究生的教学参考书。

第1章绪论1

1.1引言1

1.2惯性系初始对准研究进展3

1.3非线性初始对准研究进展9

本章参考文献11

第2章基于矢量观测积分构建的改进惯性系初始对准方法17

2.1惯性系初始对准方法基本原理17

2.1.1主要坐标系17

2.1.2坐标系分解18

2.1.3矢量观测构建18

2.1.4姿态确定问题的递归求解21

2.2基于滑动固定区间积分矢量观测构建的惯性系初始对准方法22

2.2.1滑动固定区间积分矢量观测构建22

2.2.2实验研究24

2.3基于积分翻转的惯性系快速初始对准方法26

2.3.1基于积分翻转的矢量观测构建26

2.3.2基于积分翻转的惯性系初始对准算法流程28

2.3.3实验研究29

2.4本章小结32

本章参考文献32

第3章动态惯性系初始对准方法35

3.1动态惯性系初始对准模型的建立35

3.1.1姿态确定初始对准方法再分析35

3.1.2从姿态确定到姿态估计38

3.1.3矢量观测构建39

3.2姿态估计滤波算法40

3.2.1基于四元数姿态估计问题的表述40

3.2.2UKF在四元数估计问题中的缺陷42

3.2.3USQUE算法设计42

3.3实验研究47

3.3.1对准精度与速度47

3.3.2车载实验48

3.4本章小结57

本章参考文献57

第4章基于姿态估计的初始对准方法58

4.1基于姿态估计的初始对准建模58

4.1.1基于坐标系分解的姿态估计系统模型58

4.1.2基于滑动固定区间速度积分的矢量观测构建59

4.1.3基于四元数的姿态估计问题表述61

4.2实验研究63

4.2.1高精度惯性导航实验63

4.2.2低精度惯性导航实验69

4.3半解析姿态与参数联立估计方法初探74

4.3.1半解析姿态与参数联立估计模型74

4.3.2半解析姿态与参数联立估计求解75

4.4本章小结78

本章参考文献78

第5章基于Rodrigues姿态误差方程的非线性初始对准方法79

5.1间接式非线性初始对准基本框架79

5.2Rodrigues姿态误差方程推导80

5.2.1Rodrigues参数姿态表示80

5.2.2四元数姿态误差方程81

5.2.3Rodrigues姿态误差方程83

5.3基于Rodrigues姿态误差方程的非线性初始对准滤波实现84

5.3.1滤波状态选取84

5.3.2滤波算法流程86

5.4实验研究87

5.4.1仿真实验87

5.4.2车载实验91

5.5本章小结94

本章参考文献94

第6章基于几何速度误差方程的非线性初始对准方法95

6.1几何速度误差方程95

6.1.1几何速度误差方程的基本概念95

6.1.2几何速度误差方程推导97

6.2实验研究99

6.2.1仿真实验99

6.2.2船载系泊实验104

6.3基于几何矢量误差的惯性导航线性误差方程109

6.3.1姿态误差方程109

6.3.2速度误差方程111

6.3.3误差方程整理111

6.4本章小结114

本章参考文献115

第7章基于惯性导航基本方程的非线性初始对准方法116

7.1基于惯性导航基本方程的非线性初始对准算法框架117

7.1.1惯性导航基本方程117

7.1.2基于惯性导航基本方程的USQUE算法流程118

7.2基于四元数平均算法的改进USQUE算法120

7.2.1传统USQUE算法的近似性分析120

7.2.2四元数平均算法121

7.2.3仿真研究123

7.3基于边缘采样的USQUE算法128

7.3.1基于边缘采样的UT128

7.3.2惯性导航基本方程的部分线性近似130

7.3.3边缘USQUE算法设计132

7.3.4实验研究134

7.4基于惯性导航基本方程的直接式EKF算法140

7.4.1基于惯性导航基本方程的Jacobi矩阵推导140

7.4.2基于惯性导航基本方程的EKF算法流程143

7.5惯性基组合导航MEKF算法144

7.5.1MEKF算法状态模型144

7.5.2惯性基组合导航MEKF算法流程149

7.5.3惯性基组合导航MEKF算法仿真实验151

7.6本章小结155

本章参考文献156

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书籍介绍

《捷联式惯性导航系统新型初始对准技术》是结合国内外*新进展、在总结提炼作者近十年研究成果的基础上撰写而成的。《捷联式惯性导航系统新型初始对准技术》内容分为两大部分，即惯性系初始对准方法和非线性初始对准方法。针对惯性系初始对准方法，重点从矢量观测构建角度改进与拓展已有的惯性系初始对准方法，使其适用于不同精度器件水平的惯性导航系统；针对非线性初始对准方法，重点从滤波系统模型改进角度着手，分别推导形式更为严密、物理意义更为准确的状态模型。